Enunciado
Álgebra Linear e Geometria Analítica - Paulo Boulos - Geometria Analítica - Ed: 3º - Capítulo 25.Exercício - Ex. 26
Seja a quádrica de equação
- Faça uma translação do sistema de coordenadas para eliminar os termos de primeiro grau e identifique a quádrica.
- Obtenha, em relação ao sistema antigo, equações dos planos paralelos aos planos coordenados cujas interseções com sejam elipses de distância focal 10.
- Faça um esboço da quádrica e desenhe, em vista frontal, suas projeções ortogonais sobre os planos , e .
Passo 1
Então, como temos uma equação do segundo grau a três incógnitas com termos lineares e sem termos mistos, podemos fazer uma translação para eliminar estes termos lineares.
Este é o nosso objetivo. Eliminar estes termos lineares para poder identificar a nossa quádrica. Então, temos que fatorar a equação. Portanto,
Vamos fazer uma translação da origem para . Para isto, temos o seguinte sistema:
E assim teremos a seguinte equação:
O que consiste em um paraboloide elíptico!
Passo 2
Agora, temos que obter, em relação ao sistema antigo, equações de elipses com distância focal igual a 10.
Para o paraboloide obtido, só temos elipses quando fazemos interseção com planos paralelos a . Portanto, seja um plano , tal que , temos a seguinte hipérbole:
Então, se e , o valor de será:
E a distância focal será igual a:
Portanto, o plano será
Passo 3
O esboço das quádricas é algo um pouco mais difícil. Aqui, iremos mostrar como ela está se comportando no geral.
O importante, é sempre colocarem o vértice dela e indicar os eixos, como ela se comporta (eixo de simetria e etc). Portanto, temos o seguinte paraboloide:
Agora, vamos fazer as projeções do paraboloide com os planos , e . Começando por , temos:
Em relação a , temos:
Por fim, em relação a é o próprio plano. Portanto, não tem muito o que esboçarmos aqui.
Resposta
- A translação foi:
- O esboço do paraboloide é:
E com isto obtemos o paraboloide elíptico .
Já a projeção nos planos e , são, respetivamente:
Enquanto a projeção em relação ao plano é o próprio plano.